使用螢光、紅色染料以及明膠的新興攝影技術(shù)大幅提升科學(xué)家將動物骨骼視覺化的程度

2025-12-05 19:38:23 分類：焦點(diǎn) 閱讀(72)

架在甘油明膠混合液中的染料海馬透明骨骼標(biāo)本，其身上的及明膠的技術(shù)染料于螢光燈照耀下發(fā)出紅色光芒。這種攝影技術(shù)讓科學(xué)家能以全新的新興方式檢視骨骼。 PHOTOGRAPH BY LEO SMITH,大幅動物 UNIVERSITY OF KANSAS

研究人員長期以來一直在清理標(biāo)本組織，程度并將骨骼染色，使用攝影視覺而新的螢光武漢外圍女上門外圍上門外圍女（微信181-8279-1445）一二線及海外城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有螢光技術(shù)在細(xì)節(jié)上達(dá)到了全新境界，比如眼前的紅色化帶紋喉盤魚 （stippled clingfish）。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD,染料 UNIVERSITY OF KANSAS

以藍(lán)唇樹蜥（ blue-lipped tree lizard）為例，脊椎動物研究者利用影像來探究動物如何演化，并鑒定它們與其他物種有哪些共有特征。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

許多如馬氏巖蟒（Macklot's python）這樣的骨架，要是沒有墊個(gè)紙巾就可能松垮垮的，很難出特定姿勢。但明膠可以將這些骨架固定住，還能在攝影后清洗干凈。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

圣克勞德州立大學(xué)的生物學(xué)教授麥特．戴維斯以五絲長指馬鲅（royal threadfin）染過紅色染劑的骨骼標(biāo)本為例，說明這項(xiàng)技術(shù)與夜光玩具的原理類似，在特定波長光線下會發(fā)出陣陣螢光。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

平原鋤足蟾（plains spadefoot toad）分布在加拿大到墨西哥的美洲中西部，開發(fā)這種攝影技術(shù)的研究人員已經(jīng)開始透過不同的波長與濾鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看看這些骨頭還能透露出什么訊息。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

剛孵化的林鴛鴦（wood duck）發(fā)出紅色螢光。在野外，它們是北美最顏色最豐富、花樣最大膽的水鳥之一。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

眶真圓鰭魚（Pacific spiny lumpsucker）是種大約兩公分半的小魚，全身布滿了堅(jiān)硬的疣粒。 PHOTOGRAPH COURTESY OF AMERICAN SOCIETY OF ICHTHYOLOGISTS AND HERPETOLOGISTS
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)美國國家地理（撰文：MISHA JONES 編譯：曾柏諺）：果凍般的「明膠」能助骨骼攝影一臂之力！這項(xiàng)技術(shù)提供了精細(xì)而怪奇的影像，以利科學(xué)家研究解剖學(xué)。
一種使用螢光、紅色染料以及明膠的新興攝影技術(shù)，大幅提升了科學(xué)家將動物骨骼視覺化的程度。
長久以來，鉆研脊椎動物的研究人員一直仰賴剝除標(biāo)本上的軟組織并用紅色染料將余骨著色，好取得細(xì)膩的影像以利研究解剖學(xué)，并比較不同物種間的關(guān)系。問題在于，被剝?nèi)ロg帶與肌肉組織的骨架相當(dāng)松散，讓人很難在特定角度下支撐與拍攝。
協(xié)力開發(fā)此項(xiàng)新技術(shù)的德州大學(xué)生態(tài)與演化生物學(xué)教授里歐．史密斯（Leo Smith）說：「有一大堆影像根本拿不到。好比今天要拍一條鯰魚，它只能腹部貼底，這是你唯一能拍到的姿態(tài)了；要是今天是一條鱒魚或什么的，它也只能側(cè)躺，因?yàn)閺钠渌较驍[它都會倒下。」
這時(shí)候，明膠就派上功用場了。明膠不僅質(zhì)地類似果凍，能協(xié)助固定骨架姿勢，讓骨架能以各種角度拍攝；攝影結(jié)束后也能清洗干凈。只要將明膠與紅色染料結(jié)合，并用螢光燈照射，就有機(jī)會能拍到過去無法呈現(xiàn)的圖像。
紅色螢光
史密斯作為2018年這篇技術(shù)論文的主要作者，提起在2013年的某個(gè)深夜，他一時(shí)興起將染過色的魚骨放在螢光顯微鏡（一種以高強(qiáng)度光源取代可見白光的顯微鏡）下。
史密斯說：「我就只是把它固定在那，接著我發(fā)現(xiàn)老天啊！這太驚人了！螢光真的把細(xì)節(jié)都呈現(xiàn)出來了。」
同為研究作者的圣克勞德州立大學(xué)教授馬特．戴維斯（Matt Davis）說：「這與夜光玩具非常類似，原理基本上一樣，染料吸收光線后再重新釋出。」
史密斯表示，螢光成像的美妙之處在于，它可以排除標(biāo)本不同層面的雜訊，讓研究者專注在過去從未注意或無法聚焦的細(xì)節(jié)。
史密斯實(shí)驗(yàn)室的志工切斯尼．巴克（Chesney Buck），以及史密斯帶領(lǐng)的博士生麥特．吉拉德（Matt Girard）合力改進(jìn)了技術(shù)中的明膠部分。吉拉德表示，將染色后的標(biāo)本埋入明膠帶來的全新的可能性。
吉拉德說：「當(dāng)你真的能在標(biāo)本身上移動一些部位，或把鑷子伸進(jìn)去，或用手握住并移動它，你將能看到骨頭之間如何鉸接再一起；也因?yàn)楹芏鄸|西──或許不是在人類身上，但在其他動物身上──有好幾層骨頭，因此要是骨頭后方還有東西，這套方法也能讓你看到。」
機(jī)緣巧合
史密斯、戴維斯與吉拉德已經(jīng)開始著手利用不同波長的光、鏡頭濾凈以及顯微鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看看這些動物還能透露出什么資訊。
戴維斯說：「我們透過尋找解剖構(gòu)造上或是基因?qū)用娴墓餐卣鱽碇亟ㄟ@些生命樹，并探索標(biāo)本們?nèi)绾坞S著時(shí)間演化，以及它們整體彼此間的相連關(guān)系是什么。」
至于在工作之外呢？戴維斯補(bǔ)充道，就是享受它了：「科學(xué)的一部份在于發(fā)現(xiàn)，另一部份是樂趣哪！」
畢竟，史密斯當(dāng)初就是這樣發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的。他說，任何一個(gè)巧合都可能帶來另一項(xiàng)突破。